【文档说明】湖南省攸县第一中学2023届高三第七次月考化学试题(解析版).docx,共(21)页,1.313 MB,由小赞的店铺上传
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高三月考化学试题(七)可能用到的相对原子质量:H~1C~12O~16S~32Ag~108La~139一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)1.化学与环境保护息息相关。下列叙
述不合理的是A.干电池低汞化、无汞化,有利于减少废电池造成的土壤污染B.用2CO人工合成淀粉,有利于减少农药化肥污染和促进“碳中和”C.汽车尾气中的氮氧化物来自汽油的不完全燃烧,加装催化转化器可减少其排放D.氨氮废水(含4NH+及3NH)可用化学氧化法或电化学氧化法处理后排放
【答案】C【解析】【详解】A.干电池的低汞化、无汞化,可以减少重金属汞元素对土壤的污染,A合理;B.用CO2合成淀粉,有利于减少人类对粮食产量的依赖,从而减少农药化肥的使用,同时可促进碳中和,B合理;C.汽油成分中不含氮元素,汽车尾气中的氮氧化物主要
来自于空气中N2和O2在气缸的高温环境中反应生成,C不合理;D.利用氧化还原原理,可将氨氮氧化为无污染的N2,D合理;故答案选C。2.NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是A.28g乙烯中含有C-H键的数目为4NAB.足量的
12mol/L盐酸与21molMnO共热,转移的电子数为2NAC.标准状况下,22.4L氖气含有的质子数为10NAD.标准状况下,22.4L的H2和22.4L的F2混合反应后,气体分子数为2NA【答案】D【解析】
【详解】A.1个乙烯分子中含有4个C-H键,28g乙烯中含有C-H键的数目AA28g4N4N24g/mol=,故A正确;B.由于浓盐酸足量,所以21molMnO可完全反应,锰元素化合价由+4降低为+2,转移电子数为A2N,故B正确;C.氖为单原子分
子,1个氖原子中含有10个质子,所以1molNe含有A10N质子,故C正确;D.标准状况下HF为液体,22.4L的H2和22.4L的F2混合反应后生成2molHF,气体分子数为0,故D错误;选D3.La和N
i的合金是目前使用最广泛的储氢材料。某La-Ni合金(晶胞为平行六面体)由图甲、图乙两个原子层交替紧密堆积而成,图丙是该合金的晶胞结构:下列说法错误的是A.该晶体可表示为5LaNiB.该晶体中1个La原子与18个Ni原子配位C.该晶体的一个晶胞中Ni原子数为12D.
通过晶体X射线衍射实验可确定该晶组成的结构【答案】C【解析】【详解】A.该晶体的一个晶胞中在两个底面上各有7个La,其中6个在线的角上,1个La面心,根据均摊法计算可得一个晶胞中La原子数为(6+6)×16+
1=3;该晶体的一个晶胞中在两个底面上各有6个Ni,侧面有6个Ni,体心内有6个Ni,根据均摊法计算可得一个晶胞中Ni原子数为(6+6+6)×12+6=15;故该晶体中La与Ni的个数比是3:15=1:5,可表示为LaNi5,故A正确;B.对于1个La来说,同一层周围有6个Ni,还有上
下两层各6个,所以,La原子与18个Ni原子配位,故B正确;C.该晶体的一个晶胞中在两个底面上各有6个Ni,侧面有6个Ni,体心内有6个Ni,根据均摊法计算可得一个晶胞中Ni原子数为(6+6+6)×12
+6=15,故C错误;D.X射线衍射可用于确定晶体的结构,故D正确;故选:C。。4.有关的说法正确的是A.分子中可能在同一平面上的碳原子最多有7个B.完全水解后所得产物中手性碳原子数目减少C.在NaOH醇溶液中加热反应得到两种含碳碳双键的产物D与3FeCl溶液作用
显紫色【答案】B【解析】【详解】A.苯分子是平面结构,和苯环直接相连的原子在同一个平面,饱和碳原子是四面体结构,饱和碳原子及其相连的原子最多三个共面,该分子中在同一平面上的碳原子最少有7个,A错误;B.手性碳原子一定是饱和碳原子
,手性碳原子所连接的四个基团要是不同的,则有3个手性碳原子,完全水解后再酸化所得有机产物中手性碳原子数目减少为2个,B正确;C.卤代烃在NaOH醇溶液中加热发生消去反应,消去反应时溴原子所连碳原子的邻位碳上
要有氢才可以发生消去反应生成不饱和键、故只能得到1种含碳碳双键的产物,C错误;D.不含酚羟基,不能与3FeCl溶液作用,D错误;答案选B。5.碳酰氯(COCl2)俗名光气,熔点为-118℃,沸点为8.2℃,遇水迅速水解,生成氯化氢。光气可由氯仿(CHCl3)和氧气在光
照条件下合成。下列说法错误的是.A.装置的连接顺序应为cbaefd→→→→→B.装置丙的主要作用是吸收尾气中的氯化氢C.装置丁中发生反应的化学方程式为322光照2CHCl+O2COCl+2HClD.冰水混合物的作用是降温,防止2COCl挥发【答案】A【解析
】【详解】A.碳酰氯(COCl2)遇水迅速水解,则合成时必须处于干燥环境中,则装置连接为乙甲丁甲丙、连在乙后的甲用于干燥氧气,连在丁后边的甲防止丙中的水蒸气进入丁中,故装置的各接口的连接顺序应为cbaefbad→→→→→→→,A
错误;B.制备光气时有HCl气体产生,因此装置丙的主要作用是吸收尾气中的氯化氢,B正确;C.装置丁中氯仿(CHCl3)和氧气在光照条件下生成碳酰氯、HCl,发生反应的化学方程式为3222CHClO2CO
Cl2HCl++光照,C正确;D.碳酰氯(COCl2)沸点为8.2℃,冰水混合物的作用是降温,防止2COCl挥发,D正确;故选A。6.几种离子晶体的晶胞如图所示,则下列说法正确的是A.熔沸点:NaCl<CsClB.在NaCl晶胞中,距离Na+最近且等距的Na+数目为12C.若ZnS的晶胞边
长为apm,则Zn2+与S2-之间最近距离为32apmD.上述三种晶胞中,其阳离子的配位数大小关系为ZnS<NaCl<CsCl【答案】BD【解析】【详解】A.NaCl和CsCl都是离子晶体,Na+半径小于Cs+半径,半径越小,离子
间的离子键越强,熔沸点越高,因此熔沸点:NaClCsCl,故A错误;B.由图可知,在NaCl晶胞中,距离Na+最近且等距的Na+数且为12,故B正确;C.ZnS的晶胞边长为apm,2Zn+与2S−之间的最近距离为体对角线的14,因此为3apm4
,C错误;D.ZnS中阳离子配位数为4,NaCl中阳离子配位数为6,CsCl中阳离子配位数为8,因此阳离子的配位数大小关系为ZnSNaClCsCl,故D正确;选BD。7.原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z。X单质在空气中燃烧,火焰呈黄色,W的核外电子数与X、Z的最
外层电子数之和相等,Y是地壳中含量排在第二位的元素,由W、X、Y三种元素形成的化合物M结构如图所示。下列叙述正确的是A.Y和Z元素简单氢化物的稳定性:Y>ZB.X与W形成的化合物的电子式为:C.X最高价氧化物对应水化物溶液可以用来吸收Z的单质D.W、X、Z三种元素
简单离子半径的大小顺序为:Z<X<W【答案】C【解析】【详解】单质在空气中燃烧.火焰呈色,判断X为Na;Y是地壳中含量排第的元素可判断为Si;W的核外电子数与X、Z的最外层电数之和相等即W的原序数为X、Z的主族数之和而根据化合物M结构:X为Na;
Y为Si可知:[Si2W5]2-可推知,W可为O或者S而由于W原子序数为最小的,因此W为O,那么可分析O的核外电数为8而X的外会电子数为1,那么Z就应为Cl。A.Y和Z元素简单氢化物分别为:SiH4、HCl.氢化物的稳定生和元素的非金属性有关而同周期的非金属元素,从左到右非金属性增强则HCl稳
定性大于SiH4,故A错误;B.X和W为Na和O则X和W形成的化合物电子式为,故B错误;C.X的最高价氧化物对应的水化物为NaOH可以与Cl2反应吸收Cl2,故C正确;D.电子层越多半径越大;电子层数相同时,电数越大半径越大,因此
半径大小为:W<X<Z,故D错误;故答案为C。8.2020年11月7日是“中国稀土之父”徐光宪先生诞辰100周年纪念日。金属铈(Ce)是地壳中含量最高的稀土元素。关于铈的有关化合物及H2O2的转化关系如图所示,下列说法错
误的是A.CeO2是整个转化过程中的催化剂B.过程①的离子方程式:+3+222222CeO+HO+6H=2Ce+O+4HOC.该反应历程的总反应为:2H2O2=2H2O+O2↑D.氧化性:CeO2>H2O2【答案】D【解析】【详解】A.在反应①中CeO
2被还原为Ce3+,在反应②中Ce3+又被氧化为CeO2,故CeO2的质量与化学性质不变,因此CeO2是整个转化过程中的催化剂,A正确;B.根据原子守恒、电荷守恒、电子守恒,可知过程①的离子方程式:+3+222222C
eO+HO+6H=2Ce+O+4HO,B正确;C.过程①方程式为+3+222222CeO+HO+6H=2Ce+O+4HO,过程②方程式为2Ce3++6OH-+H2O2=2CeO2+4H2O,将①+②,整理可得2H2O2=
2H2O+O2↑,故该反应历程的总反应为:2H2O2=2H2O+O2↑,C正确;D.碱性条件下,Ce3+被H2O2氧化成CeO2,说明氧化性CeO2不如H2O2,D错误;故合理选项是D。9.自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体,活泼自由基与氧气的反应一直是科研人员的关注点。HNO自
由基与O2反应过程的能量变化如图所示,下列说法正确的是A.反应物的键能总和大于生成物的键能总和B.产物P1与P2的分子式、氧元素的化合价均相同C.该历程中最大正反应的活化能E正=186.19kJD.相同条件下,Z转化为产
物的速率:v(P1)>V(P2)【答案】D【解析】【详解】A.由图可知,反应物总能量大于生成物总能量,该反应为放热反应,则参与反应的反应物总键能小于生成物的总键能,故A选项错误;B.产物P1与P2的分子式均为HNO3,但产物P1结构中存在“-O-O-”,
则产物P1中部分氧元素的化合价为-1价,而产物P2氧元素的化合价为-2价,两者氧元素的化合价不同,故B选项错误;C.最大的正反应的活化能出现在由中间产物Z到过渡态IV时,即最大正反应的活化能E正=-18.92kJ/mol-(-205.11kJ/mol)=186.19kJ.mol-1,
故C选项错误;D.相同条件下,反应所需的活化能越小,则反应的速率越快,由于到产物P1所需活化能更小,故反应速率更快,故v(P1)>V(P2),故D选项正确。故选D选项。10.甲酸是基本有机化工原料之一,广泛用于农药、皮革、染料、医药和橡胶等工业。某科研团队利用光催化制甲酸如图所示:已知
:2CO2+2H2O=2HCOOH+O2△H>0。下列说法错误的是A.电极电势:电极N高于电极MB.该装置把光能和化学能转化为电能C.正极电极反应式为CO2+2e-+2H+=HCOOHD.若制得9.2gHCOOH,不考虑气体
溶解,整套装置质量增加5.6g【答案】B【解析】【分析】由图示可知,M极H2O→O2,氧元素化合价升高,失电子,电极M为负极,电极N为正极,以此解题。【详解】A.由分析可知电极M为负极,电极N为正极,正极的电势高于负极,故A正确;B.2CO2
+2H2O=2HCOOH+O2△H>0,正反应吸热,该装置把光能转化为电能和化学能,故B错误;C.正极CO2得电子生成甲酸,电极反应式为CO2+2e-+2H+=HCOOH,故C正确;D.9.2gHCOOH的物质的量是0.2mol,根据总反应方程式2CO2+2H2O
=2HCOOH+O2,若制得9.2gHCOOH,整套装置吸收0.2mol二氧化碳、放出0.1mol氧气,所以整套装置质量增加8.8g-3.2g=5.6g,故D正确;故选B。11.工业上以硼镁矿(主要成分为2322MgOBOH
O,还含有少量23FeO、FeO、3CaCO、23AlO和2SiO等)为原料生产硼酸晶体的工艺流程如图所示。已知:①33HBO的溶解度随温度的升高显著增大;②3Fe+、2Fe+、3Al+和2Mg+以氢氧化物的形式完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2、9.7、5.2和12.4。下列说法错误的是A.
“浸取”时要分批慢慢加入稀硫酸B.“热过滤”的目的是防止温度降低时33HBO从溶液中析出C.“除杂”时需向“浸出液”中依次加入22HO和NaOH溶液,以除去2Fe+、3Fe+、3Al+等杂质离子D.“母液”中
的溶质主要是硫酸镁【答案】C【解析】【分析】硼镁矿加入稀硫酸浸取,二氧化硅不反应、碳酸钙转化为微溶的硫酸钙成为滤渣,镁、铁、铝、硼进入浸出液,通过除杂将铁、铝转化为沉淀,由于33HBO的溶解度随温度的升高显著增大,故滤液降温结晶析出硼酸晶体,母液中含有硫酸镁;【详解】A.“浸取”时,因硼镁矿粉中含
有少量3CaCO,加入稀硫酸会产生大量泡沬,为避免反应物从反应器中溢出,应分批慢慢加入稀硫酸,A正确;B.33HBO的溶解度随温度的升高显著增大,“热过滤”的目的是防止温度降低时33HBO从溶液中析出,B正确;C.“除杂”时需向“
浸出液”中依次加入22HO将亚铁离子转化为铁离子、加入氧化镁调节pH,以除去2Fe+、3Fe+、3Al+等杂质离子;若使用氢氧化钠会引入杂质离子钠离子,C错误;D.由分析可知,“母液”中的溶质主要是硫酸镁,D正确;故选C。12.工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯:CH3OH(g)+
CO(g)HCOOCH3(g),在容积固定的密闭容器中,投入等物质的量CH3OH和CO,测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图所示,下列说法正确的是A.反应速率v(b)>v(d)B.由图可知生产时反应温度控制在80~85℃为宜C.b条件下延长反应时间,CO的转化率保持不
变D.d→e,CO的转化率随温度的升高而减小,可能是因为该反应吸热,升高温度反应逆向移动【答案】B【解析】【详解】A.温度对化学反应速率的影响大于浓度对化学反应速率的影响。由于反应温度:d>b,所以反应速率大小关系为:v(d)>v(b),A错误;B.由图可知在80~85℃时反应物CO的转
化率最高,因此生产时为提高生产效率,反应温度控制在80~85℃为宜,B正确;C.b条件下反应未达到平衡状态,此时反应正向进行,延长反应时间,可以使更多的反应物CO与CH3OH(g)发生反应转化为生成物,因此会导致CO的转化率增大,C错误;D.d→e,C
O的转化率随温度的升高而减小,可能是因为该反应的正反应是放热反应,升高温度,化学平衡会向吸热的逆反应方向移动,导致CO的转化率降低,D错误;故合理选项是B。13.实验室制备苯胺的流程,反应②的实验装置(夹持及加热装置略)如图。已知:苯胺为无色油状液体,沸点184℃,易
氧化。下列说法正确的是A.反应①后的混合液经水洗、碱洗、结晶,得到硝基苯B.反应①和反应②均需水浴加热C.装置中为除去反应生成的水,蒸馏前需关闭K并向三颈烧瓶中加入P2O5D.为防止生成的苯胺被氧化,加热前应先通一段时间的H2【答案】D【解析】【详解】A.反应①后的混合液中含有硝基苯
和未反应完的苯,经水洗、碱洗、分液后再蒸馏,得到硝基苯,选项A错误;B.反应②的实验温度控制在140℃,大于100℃,不能用水浴加热,选项B错误;C.苯胺还原性强,易被氧化,有碱性,与酸反应生成盐,而浓硫酸具有酸性和强氧化性,苯胺能与浓硫酸反应,则不能选用
浓硫酸,三颈烧瓶内的反应结束后,关闭K,先在三颈烧瓶中加入生石灰后蒸馏,选项C错误;D.加热前应先通一段时间的H2可将装置内空气排出,避免苯胺被氧化,选项D正确;答案选D。14.某温度下,向体积均为20.00mL、浓度均为0.1mol•L-1的NaCl溶液、Na2CrO4溶液中分别
滴加0.1mol•L-1的AgNO3溶液,滴定过程中的pX(PX=-lgX,X=Cl-、CrO24−)与滴加AgNO3溶液体积的关系如图所示。(已知:lg3=0.47)下列说法错误的是A.曲线Ⅰ表示AgNO3溶液滴定NaCl溶液的过程B.Ksp(Ag2CrO4)=4.0×10-3bC.其他条件不变
,如果NaCl溶液浓度改为0.05mol•L-1,则滴定终点向上移动D.M点的纵坐标约为2a-1.47【答案】C【解析】【详解】A.由图可知,pX=a或b时反应完全,并且二者的起始浓度、体积均相同,即二者溶质的起始物质的量相同,反应为NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3,Na2
CrO4+AgNO3=Ag2CrO4↓+2NaNO3,完全反应时Na2CrO4消耗AgNO3溶液的体积是NaCl的2倍,所以曲线I表示NaCl溶液、曲线II表示Na2CrO4溶液,故A正确;B.曲线II表示N
a2CrO4溶液,达到滴定终点时pX=b,即c(CrO24−)=10-bmol/L,(s)⇌Ag+(aq)+CrO24−(aq),则c(Ag+)=2c(CrO24−)=2.0×10-bmol/L,Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)•c(Cr
O24−)=(2.0×10-b)2×(10-b)=4.0×10-3b,故B正确;C.温度不变,氯化银的溶度积不变,若将NaCl溶液浓度改为0.05mol•L-1,需要的硝酸银溶液的体积变成原来的一般,因此滴定终点会向左平移,故C错误;
D.由曲线I可知,pX=a时达到滴定终点,此时c(Cl-)=c(Ag+)=10-amol/L,Ksp(AgCl)=c(Ag+)•c(Cl-)=10-2a,当在NaCl溶液中加入40mLAgNO3溶液,混合溶液中c(Ag+)≈()()33402010L0.1mol/L20
4010L1=30−−−+mol/L,则溶液中c(Cl-)=-2a10130mol/L=30×10-2amol/L,pX=-lg30×10-2a=2a-1-lg3=2a-1.47,故D正确;故选:C。二、非选择题(共4个大题,
58分)15.次氯酸(HClO)消毒液高效安全,适用于一般物体表面消毒、手部消毒,以及地面、空间和环境消毒。下图装置在D中制得颜色类似于氯气的Cl2O气体,E中得到次氯酸(HClO)。已知Cl2O气体45℃可分解,与水反应生成HClO。(1)A装置圆底烧瓶中固体物质是__
_________。(2)C装置、F装置中分别盛装___________、___________。(3)实验时,一直要通入干燥的空气,其体积大约是氯气的3倍,主要作用是___________,同时还可以抑制Cl2O的
分解,保证实验安全。(4)D中盛装含水碳酸钠(即Na2CO3与水按照质量106:9调制而成),用来吸收氯气制备Cl2O。①如果用Na2CO3·xH2O表示含水碳酸钠,则x为___________。②D中生成的气体中含
有CO2,则生成Cl2O的化学方程式为___________。(5)次氯酸含量分析:取E装置中试管内黄绿色溶液两等分,一份是通过与足量KI溶液反应生成n(I2),来测定n(HClO)与n(Cl2)两者之和;另
一份是把氯元素全部转化为AgCl,通过n(AgCl)计算氯元素含量。实验结果是()()2nAgClnI为17:16,则黄绿色溶液()()2nHClOnCl为___________。【答案】(1)二氧化锰或MnO2(2)①.浓硫酸②.氢氧化钠溶液(3)把D中生成
的Cl2O完全赶入E试管中(4)①.12或0.5②.Na2CO3+2Cl2=2NaCl+Cl2O↑+CO2↑(5)15:1或15【解析】【分析】根据后续流程可知,装置A中应是利用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气,装置B中用饱和食
盐水吸收氯气中混有的HCl气体,装置C中利用浓硫酸进行干燥,装置D中得到Cl2O,然后利用干燥空气将生成的Cl2O赶入装置E中反应得到HClO,装置F吸收尾气。【小问1详解】根据后续流程可知,装置A中应是利用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气,即A装置圆底烧瓶中固体物质是二氧化锰或Mn
O2;【小问2详解】为防止生成的氯气与水蒸气反应,制取的氯气应进行干燥,所以装置C中盛放浓硫酸;氯气有毒,装置F应是用来吸收尾气,盛放NaOH溶液;【小问3详解】Cl2O在装置D中生成,而HClO在装置E中生成,所以干燥空气的主要作用是把D中生
成的Cl2O完全赶入E试管中,同时还可以抑制Cl2O的分解;【小问4详解】①水碳酸钠由Na2CO3与水按照质量106:9调制而成,则二者的物质的量之比为106910618:=2:1,所以x=0.5;②根据题意可知Na2CO3与Cl2
反应得到Cl2O和CO2,根据元素的价态变化以及元素守恒可知还应有NaCl生成,化学方程式为Na2CO3+2Cl2=2NaCl+Cl2O↑+CO2↑;【小问5详解】根据电子守恒可知n(I2)=n(HClO)+n(Cl2),根据氯元素守恒n(AgCl)=
n(HClO)+2n(Cl2),所以有()()()()22HClO2ClHClOClnnnn++=17:16,解得()()2HClOClnn=15:1或15。16.五氧化二钒(V2O5)广泛用于冶金、化工等行业。一种以含钒废料(含V2O5、MnO、SiO2、Al2
O3)为原料制备V2O5的流程如下:已知:V2O3难溶于水和碱,可溶于酸,灼烧可生成V2O5。(1)为提高含钒废料的浸取率,可采取的措施为___________。(2)“滤液1”中除了含有过量的NaOH,还含有的溶质为___________(填化学式
)。(3)“烘干灼烧”的目的是___________。(4)“沉锰”时需将温度控制在70℃左右,温度不能过高的原因为___________,“滤渣2”的主要成分是MnCO3,写出生成MnCO3的离子方程式:___________。(5)“浓缩结晶”后获得NH4VO3晶体需进
行的操作是___________。证明NH4VO3已洗涤干净的实验操作及现象为___________。(6)在煅烧NH4VO3生成V2O5的过程中无元素化合价变化,请写出反应的化学方程式:___________。【
答案】(1)延长浸取时间(2)Na2SiO3、NaAlO2或Na[Al(OH)4](3)将V2O3氧化为V2O5(4)①.温度过高,NH4HCO3分解②.Mn2++2HCO3−=MnCO3↓+H2O+CO2↑(5)①.过滤、洗涤、干燥
②.取少量最后一次洗涤液于洁净的试管中,滴加BaCl2溶液,无明显现象,证明NH4VO3已洗涤干净(6)2NH4VO3煅烧V2O5+H2O+2NH3↑【解析】【分析】含钒废料含V2O5、MnO、SiO2、Al2O3,加入氢氧化钠,Si
O2、Al2O3与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠、硅酸钠,过滤,滤渣中含有V2O5、MnO,滤渣灼烧V2O3氧化为V2O5,用硫酸溶解生成HVO3、MnSO4,加入NH4HCO3,MnSO4转化为MnCO3沉淀,除去锰离子,滤液中加入足量(NH4)2SO4,浓缩结晶,得到NH4VO3晶体,煅烧,
得到V2O5。【小问1详解】延长浸取时间,可以提高含钒废料的浸取率;【小问2详解】含钒废料含V2O5、MnO、SiO2、Al2O3,加入氢氧化钠,SiO2、Al2O3与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠、硅酸钠,过滤,“滤液1”中除了含有过量的NaOH,还含有的溶质为Na2SiO3、NaAlO2或N
a[Al(OH)4];【小问3详解】V2O3难溶于水和碱,可溶于酸,灼烧可生成V2O5,所以“烘干灼烧”的目的是将V2O3氧化为V2O5;【小问4详解】加入NH4HCO3“沉锰”,NH4HCO3加热易分解,所以“沉锰”时需将温度控制在70℃左右,温度不能过高;“沉锰”时NH4HCO3
和MnSO4反应生成MnCO3沉淀,反应的离子方程式是Mn2++2HCO3−=MnCO3↓+H2O+CO2↑;【小问5详解】“浓缩结晶”后,过滤、洗涤、干燥,可获得NH4VO3晶体;若没有洗涤干净,洗涤液中含有硫酸根离子,证明NH4VO
3已洗涤干净的实验操作及现象为:取少量最后一次洗涤液于洁净的试管中,滴加BaCl2溶液,无明显现象,证明NH4VO3已洗涤干净;【小问6详解】煅烧NH4VO3生成V2O5的过程中无元素化合价变化,说明反应生成
氨气、V2O5、H2O,反应方程式是2NH4VO3煅烧V2O5+H2O+2NH3↑。17.丙烯是生产石油化工产品的基本原料之一,其需求增长迅速。某科研小组以MgO、25VO、23AlO等为催化剂,通过丙烷催化氧化脱氢制备丙
烯,其反应原理为3823622CH(g)O(g)2CH(g)2HO(g)++催化剂1ΔH。Ⅰ.已知:丙烷、丙烯的燃烧热(H)分别为12220kJmol−−、12058kJmol−−。22HO(l)=HO(g)12ΔH44kJmol−=+。(1)则1ΔH=
___________1kJmol−。Ⅱ.不同催化剂对丙烷的催化效率不同,平衡时,丙烷的总转化率与催化剂、不同投料比之间的关系如表。催化剂反应温度/℃()()()3822nCH:nO:nN总转化率/%丙烯的选择性/%25VO/MgO5003:2:52546.62523V
O/AlO5003:2:52540.0252VO/MgOSiO−5001:1:840.045.0(2)在上述三种催化剂作用下,丙烯产率最高的是___________(填催化剂的化学式)。(3)在500℃、以2523VO/AlO为催化剂的条件下,向容积为10L的恒容密闭容器中充入3mol3
8CH、2mol2O、5mol2N,发生反应,经过10min达到平衡状态。①0~10min,丙烯的化学反应速率()36vCH=___________11molLmin−−。②下列情况能说明该反应达到平衡状态的是___________(填标号)。A.H不变B.36CH与2
HO的物质的量之比为1:1C.36CH的质量不再改变③欲提高丙烷转化率,可采取的措施是___________(任写一条即可)。④在恒温恒压的密闭容器中充入丙烷、氧气、氨气发生氧化脱氢反应,起始氧气一定时,
()()nn氮气丙烷越大,丙烷的平衡转化率越大,其原因是___________。(4)在500℃、以252VO/MgOSiO−为催化剂的条件下,向恒容密闭容器中充入1mol38CH、1mol2O、8mol2N发生反应,平衡时压强为p
kPa[已知该催化剂条件下的副反应为38222CH(g)7O(g)6CO(g)8HO(g)++催化剂],则该温度下丙烷氧化脱氢反应的平衡常数pK=___________(用含p的代数式表示,pK是用反应体系中气体物质的分压表示的平衡常数,平衡分压=总压×体积分数,列出计算式即可
,不用化简)。【答案】(1)-236(2)252VO/MgOSiO−(3)①.0.003②.C③.及时分离出2HO④.该反应为气体分子数增加的反应,恒压条件下增大氨气的比例,相当于减压,平衡正向移动,丙烷的平衡转化率增大(4)2221.060.18pkPapkP
a10.6410.640.60.14pkPapkPa10.6410.64【解析】【小问1详解】①3823622CH(g)O(g)2CH(g)2HO(g)++催化剂1ΔH②22HO(l)=HO(g)12ΔH44kJmol−=+由丙烷、丙烯的燃烧热
(H)分别为12220kJmol−−、12058kJmol−−的方程式:③38222CH(g)+5O(g)=3CO(g)+4HO(l)31ΔH2220kJmol−=−④362229CH(g)+O(g)=3CO(g)+3HO(l)2142058kJΔ
Hmol−−=由盖斯定律可得③×2-④×2+②×2得方程式①,则11114213222()-2(2058kJmol)2(44kJmol)236kJΔH=2ΔHΔHΔH2220kJmolmol−−−−−+=−+
+=−−则11kJΔH=-236mol−。故答案为:-236;【小问2详解】在上述三种催化剂作用下,丙烯的选择性高且丙烷的总转化率高时,丙烯产率才会最高,所以最好的催化剂是:252VO/MgOSiO
−。故答案为:252VO/MgOSiO−【小问3详解】①在500℃、以2523VO/AlO为催化剂的条件下,丙烷转化率为25%,丙烯选择性为40%,说明丙烷生成丙烯的部分是40%,则36n(CH)=3mol25%40%=0.3mol△,则0~
10min,丙烯的化学反应速率11360.3molv(CH)==molLmin10L10mi0.00n3−−。②A.H与物质状态和热化学方程式的书写有关,所以不论是否平衡状态其值都不变,故A错误;B.3823622CH(g)O(g)2CH(g)2
HO(g)++催化剂,36CH与2HO的物质的量之比一直为1:1,不能说明该反应达到平衡状态,故B错误;C.36CH为生成物,平衡时的质量才不再改变,故C正确。③欲提高丙烷转化率,即让反应正向进行即可,所以可采取的措施是及时分离出产物2HO,促进反应正向进行。④在恒温恒压的密闭容器中充入丙
烷、氧气、氨气发生氧化脱氢反应,起始氧气一定时,()()nn氮气丙烷越大,丙烷的平衡转化率越大,其原因是:该反应为气体分子数增加的反应,恒压条件下增大氨气的比例,相当于减压,平衡正向移动,丙烷的平衡转化率增大。故答案为:①0.003;②C;③及时分离出2HO;④该反应为气体分子数增加的
反应,恒压条件下增大氨气的比例,相当于减压,平衡正向移动,丙烷的平衡转化率增大。【小问4详解】在500℃、以252VO/MgOSiO−为催化剂的条件下,向恒容密闭容器中充入1mol38CH、1mol2O、8mol2N发生反应,丙烯选择性为45%,丙烷转化
率为40%,则36n(CH)=1mol40%45%=0.18mol△,则可得:3823622CH(g)O(g)2CH(g)2HO(g)++催化剂起始n始(mol)1100变化△n(mol)0180.090.180.18终态n终(mol)0.820.910.180.1838222CH(g)
7O(g)6CO(g)8HO(g)++催化剂起始n始(mol)0.820.9100.18变化△n(mol)0.4-0.180.770.660.88终态n终(mol)0.60.170.661.06故平衡时:38n(CH)=0.6mol,36n(CH)=0.18mol,2n(O)=0.14mol,n(
CO)=0.66mol,2n(HO)=1.06mol,2n(N)=8mol,则n=10.64mol总;平衡时压强为pkPa,平衡分压=总压×体积分数,则380.6pkPa10.H)64P(C=,360.18pkPa10.)=64
P(CH,20.14pkPa10.64P(O)=,21.06pkPa10.)=64P(HO,则该温度下丙烷氧化脱氢反应的平衡常数:22362223822p21.060P(CH)P(HO)K=.18pkPapkPa10.641=P(CH)P(0.640.60.14pkPapkPa10.64
10.64O)故答案为:2221.060.18pkPapkPa10.6410.640.60.14pkPapkPa10.6410.6418
.芳香族化合物A常用于药物及香料的合成,A有如图转化关系:.已知:①A能与金属钠反应生成氢气,但不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。②⎯⎯⎯⎯⎯⎯→+4-KMnO/HOH①②+CO2③RCOCH3+R′CHO一定条件⎯⎯⎯⎯⎯⎯→RCOCH=CHR′+H2O回答下列问题:(1)A生成B
,E生成F的反应类型分别为___,____。(2)由D生成E的加入试剂和反应条件为____,___。(3)H中含有的官能团名称为___。(4)由H生成I的化学方程式为____。(5)K的结构简式为___。(6)F的同分异构体中,同时满
足如下条件的有__种。①属于芳香族化合物且苯环上有两个取代基。②能发生水解。(7)糠叉丙酮()是一种重要医药中间体,参考上述合成路线,设计一条以叔丁醇[(CH3)3COH]和糠醛()为原料制备糠叉丙酮的合成路线(无机试剂任
选,箭头上注明反应试剂和条件)___。【答案】(1)①.消去反应②.氧化反应(2)①.NaOH溶液②.加热(3)羟基、羧基(4)n一定条件⎯⎯⎯⎯⎯⎯→+(n-1)H2O(5)(6)12(7)【解析】【分析
】A是芳香族化合物,则结构中含有苯环,A的不饱和度=92+2-122=4,则侧链没有不饱和键,结合已知信息①确定A中与苯环直接相连的碳原子上没有氢原子,且A中含有羟基,连接羟基的碳原子上也没有氢原子,符合
要求的A结构只能为,结合B→C的反应条件知B中含有碳碳双键,故A→B为消去反应,则B为,B和溴发生加成反应生成D为,B发生氧化反应生成C,C能和苯甲醛发生信息③的反应,则C为、K为;由F的分子式可知,D发生水解反应生成E为,E发生氧化反应生成F为,F发生银镜反应然后酸化得到H为,H发生缩聚反
应生成I为。【小问1详解】由分析知,A生成B为消去反应,E生成F为氧化反应,故此处依次填:消去反应、氧化反应;小问2详解】D生成E为卤代烃的水解反应,加入试剂为NaOH溶液,反应条件为加热;【小问3详解】由分析知,H的结构简式为,所含官能团名称为:羟基、羧基;【
小问4详解】由分析知,H到I为缩聚反应,对应方程式为:n一定条件⎯⎯⎯⎯⎯⎯→【+(n-1)H2O;【小问5详解】由分析知,K的结构简式为;小问6详解】F的结构简式为,其不饱和度=5,根据题意其同分异构中应含有:苯环且苯环上由两个取代基、酯基等
结构,符合要求的结构如下:、、、,再考虑苯环上邻间对异构,共有12种结构符合题意,故此处填12;【小问7详解】根据RCOCH3+R′CHO一定条件⎯⎯⎯⎯⎯⎯→RCOCH=CHR′,(CH3)3COH发生消去反应生成,再氧化为,与在一定条件下生成,合成路线为。
【